Сельское хозяйство (Растениеводство)

Заморуєва Л.Ф.

НДІ біології Дніпропетровського національного університету

Вплив гербіцидного фону та підвищеної температури на склад ліпідів та ліпідний обмін в зерні кукурудзи при проростанні

Розвиток промислового виробництва, інтенсивне використання хімічних засобів захисту рослин у сільському господарстві привели в наш час до значного забруднення навколишнього середовища, а саме – грунтів, токсичними органічними речовинами. Це може шкідливо відбиватися на розвитку сільськогосподарських культур, що необхідно глибоко досліджувати з метою підвищення врожайності зернових, та одержання екологічно чистої кінцевої продукції високої якості. Крім цього, зміни клімату та значне потепління і підвищення середньорічної температури теж впливають на ріст і розвиток рослин. Тому вивчення комплексної дії антропогенних факторів і підвищеної температури на вміст ліпідів та їх обмін в зерні кукурудзи при проростанні є актуальним, оскільки дозволить виявити негативний вплив факторів довкілля на фізіолого-біохімічні процеси у цінної зернової культури, яка в польових умовах вирощується в більшості при комплексному забрудненні грунтів та середовища в цілому.

Досліджували вплив грунтового гербіцида трофі (90% ацетохлору) в діапазоні концентрацій 10 – 20 мг/л, близьких до тих, що використовують у польових дослідах, підвищеної температури (+47^оС) різної тривалості (5, 7 годин) та їх сумісної дії на вміст загальних ліпідів, їх фракційний склад, активність ферментів ліпідного обміну ліпаз та компонентний склад вільних жирних кислот у зерні кукурудзи гібриду Кадр 267 МВ при проростанні на сьому добу розвитку рослин. Проростки рослин вирощували у рулонах фільтрувального паперу на воді та розчинах гербіциду при +25^оС в термостаті (до 5 доби розвитку), потім – при кімнатній температурі +20^оС та освітленні лампами денного світла, а також при видержці в умовах +47^оС різного терміну в термостаті. Повторність біологічних дослідів – 3 – кратна, експериментальні дані були оброблені статистично по [2], середня похибка вибірки для кожного статистичного ряду не перевищувала 5% від середніх значень. Вміст ліпідів в зерні при проростанні визначали за [3], фракційний склад ліпідів – за методом [4], компонентний склад вільних жирних кислот - за [1] методом газо-рідинної хроматографії.

Комплексна дія гербіцида та температури в більшості негативно впливала на ріст і розвиток паростків кукурудзи, викликаючи гальмування темпів їх росту, особливо при більш високих концентраціях токсикантів та більшій тривалості дії температури. Ліпіди та жири в цілому відіграють дуже важливу роль в розвитку живих організмів і в рослинних – також, оскільки є захисними речовинами, які забезпечують енергетичний потенціал зерна при проростанні,. крім цього, вони мають також захисну функцію і є важливими компонентами біологічних мембран. Тому вивчення впливу антропогенних факторів на вміст, склад ліпідів та їх метаболізм у зерні кукурудзи при проростанні дуже актуально, оскільки дозволить розкрити механізм дії комплексного забруднення довкілля та підвищення температури на культурні рослини.

По впливу температури та гербіциду трофі на ліпідний обмін у зерні кукурудзи при проростанні виявлено редукцію вмісту загальних ліпідів як при дії окремо температури, так і при комплексному впливі гербіцида та більш тривалій дії температури (табл. 1).

Виявлено також в більшості зниження вмісту фосфоліпідів, але підвищення вмісту вільних жирних кислот при дії як окремо температури, так і температури на гербіцидному фоні. Відмічено також зниження сумарного

вмісту ненасичених жирних кислот як при дії окремо температури, так і недовготривалої дії температури на гербіцидному фоні. Більш довготривалий вплив температурного стресу та більших концентрацій гербіциду (20 мг/л) приводили до деякого підвищення вмісту ненасичених жирних кислот у зерні кукурудзи при проростанні.

Таблиця 1.- Вміст загальних ліпідів в зерні кукурудзи гібриду Кадр 267 МВ на сьому добу проростання під впливом гербіциду трофі та підвищеної температури

Зразок, вид обробки	Вміст загальних ліпідів
	% від наважки	% від контролю
1. Контроль, без обробки, t =+20^оC 2. t = + 47^оС, 5 годин 3. t = + 47^оC, 7 годин 4. Трофі – 10 мг/л, t =+20^оC 5. Трофі – 10 мг/л, , t =+47^оC, 5 годин 6. Трофі – 10 мг/л, , t =+47^оC, 7 годин 7. Трофі – 20 мг/л, , t =+20^оC 8. Трофі – 20 мг/л, , t =+47^оC, 5 годин 9. Трофі – 20 мг/л, , t =+47^оC, 7 годин	4,55 3,45 2,15 3,85 4,25 2,10 3,45 4,75 2,25	100 76 47 85 93 46 76 104 49

В цілому при дії підвищеної температури та гербіцидного фону в зерні кукурудзи при проростанні спостерігались адаптивні реакції рослинного організму, що відбивалося не тільки в змінах вмісту загальних ліпідів в зерні, але й в перерозподілі їх фракційногого складу. Більш довготривала дія температури на фоні гербіциду приводила до значної редукціі вмісту ліпідів ( у 2 рази), а зниження рівня фосфоліпідів при цьому та підвищення ненасиченості вільних жирних кислот могла в результаті привести до зниження захисних властивостей рослин вже на ранніх етапах проростання.

Література:

1. Винниченко А.Н., Штеменко Н.И., Заморуева Л.Ф. и др. Жирные кислоты поверхностных липидов зерна кукурузы обычных и высоколизиновых форм // Химия природных соединений. – 1990. – № 3. – С.262 – 264.

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Колос, 1985. – 351 с.

3. Кейтс М. Техника липидологии. – М.: Мир, 1975. – 320 с.

4. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А. И. Ермакова. – Л.- 1987. – С. 493 – 497.